Projekti / Programi
Vpliv okoljsko relevantne nano- in mikro-plastike na kopenske nevretenčarje
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
nanoplastika, mikroplastika, kmetijska zemljišča, tekstilna mikrovlakna, kmetijske zastirke, delci iz pnevmatik, okoljsko staranje, toksičnost, imunski odziv, metabolne spremembe, izluževanje kemijskih dodatkov plastiki, kopenski nevretenčarji, ocena tveganja za okolje, trajnostno kmetijstvo
Raziskovalci (22)
Organizacije (3)
Povzetek
Onesnaževanje okolja z mikroplastiko je postal eden najresnejših svetovnih okoljski problemov. Kljub dejstvu, da je bilo kopensko okolje prepoznano kot pomemben vir in ponor onesnaževanja z mikroplastiko, je na voljo zelo malo podatkov o tem, kako nano- in mikro-plastika (NMPs) vpliva na kopenske organizme. Zato so nujne raziskave, ki bi pripomogle k razumevanju subletalnih vplivov NMPs na različne fiziološke procese v organizmu po dolgotrajni izpostavitvi. Da bi lahko prepoznali realne grožnje NMPs, je potrebno raziskati vplive na kopenske organizme v kontekstu okoljske relevance. Glavni cilj projekta je proučiti vpliv okoljsko-relevantne nano- in mikroplastike na kopenske nevretenčarje. Okoljsko-relevanco bomo zagotovili z izbiro NMPs, ki jih najpogosteje najdemo na kmetijskih površinah. Izbrane NMPs bomo tudi podvrgli procesom umetnega staranja, ki simulira staranje v naravi pod različnimi abiotskimi dejavniki. Proučili bomo: (i) subletalne fiziološke odzive organizmov ob izpostavitvi NMPs, s fokusom na procesih, ki so povezani z imunostjo, (ii) potencialne mehanizme kvarnega delovanja teh onesnažil, (iii) prispevek staranja NMPs k njihovim toksičnim vplivom, in (iv) vpliv velikosti plastičnih delcev na njihov kvarni učinek. Projekt bo sestavljen iz treh metodoloških sklopov: proizvodnja in fizikalno-kemijska karakterizacija NMPs, procesi staranja mikroplastike pod vplivi vremenskih razmer (t.i. weathering) in študija fizioloških odzivov organizmov na izpostavitev mikroplastiki. Mikroplastiko bomo pridobili iz izvornega materiala, kot so tekstil, plastične zastirke in pnevmatike z uporabo ustreznih krogličnih mlinov. Testne NMPs bomo pridobili tudi preko zunanjega partnerja iz Vrije Universiteit Amsterdam. Opisali bomo fizikalno-kemijske lastnosti delcev kot so: velikost, površina, oblika, polimerna sestava in izluževanje aditivov iz plastike. Staranje NMPs zaradi vremenskih vplivov bomo izvedli v skladu z ustaljenimi protokoli, ki se uporabljajo pri testiranju trdnosti polimerov. V ta namen bomo uporabili različne klimatske in UV-komore s simulatorji dežja. Kopenske organizme, ki zasedajo različne ekološke niše, t.j. raki enakonožci P. scaber, beli deževnik earthworm E. crypticus, in hrošč mokar Tenebrio molitor, bomo NMPs izpostavili preko onesnažene zemlje. Proučevali bomo prehranjevanje, rast, preživetje in energetske zaloge. Zaužitje, fragmentacijo in kopičenje mikroplastike v prebavnem sistemu bomo proučevali s pomočjo svetlobne in elektronske mikroskopije. Celični in humoralne z imunostjo povezane komponente bomo spremljali s pomočjo spektrofotometričnih metod in ekspresije izbranih genov, ki so udeleženi pri teh procesih. Analizirali bomo tudi spremembe proteoma v hemolimfi, s čimer bomo podkrepili rezultate genske ekspresije. Ta orodja pa bomo uporabili tudi za proučevanje antioksidativnih in detoksifikacijskih procesov. Izvedljivost projekta bo zagotovljena z odlično mednarodno interdisciplinarno ekipo. Glavno jedro projekta bo na Oddelku za biologijo Biotehniške fakultete, sodelovali pa bodo še Oddelek za zootehniko BF, Zavod za gradbeništvo in Institut “Jožef Stefan”. Pri projektu bosta sodelovala tudi dva partnerja iz EU: Vrije Universiteit Amsterdam, Faculty of Science, Animal Ecology in SYKE Finnish Environment Institute. Znanja o vplivih nano- in mikroplastike na kopenske organizme bodo pripomogla k poglobljenemu razumevanju dejanskega potencialnega tveganja, ki ga ta onesnaževala predstavljajo za kopensko okolje. Podatki v projektu bodo tako uporabni v različnih ocenah tveganja in okoljskih poročilih, ki bodo vplivala tudi na prihodnje akcije v zvezi z upravljanjem s tem problemom. Projekt bo prinesel tudi pomembna biološka spoznanja v zvezi z razumevanjem, kako sprememb v prebavnem sistemu vplivajo na spremembe imunskih procesov pri nevretenčarjih. Izsledki bodo imeli vpliv na področju ocene tveganja NMPs za kopensko okolje.
